(57)【要約】【課題】  アルミニウム製の熱交換器内部に均一な樹脂層を形成する。【解決手段】  樹脂液供給部２に貯留した水性樹脂液１４を熱交換器１の内部に循環すると共に、樹脂液供給部２に設けた電極１１と熱交換器１の間に電流を流し、熱交換器１の内部に樹脂を電着する。【選択図】        図１
2005121257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム製の熱交換器の内部に樹脂層を形成する方法において、樹脂液供給部２に貯留した水性樹脂液１４を熱交換器１の内部に循環すると共に、樹脂液供給部２に設けた電極１１と熱交換器１の間に電流を流し、熱交換器１の内部に樹脂を電着することを特徴とする熱交換器内部の樹脂層形成方法。
【請求項２】
請求項１において、前記熱交換器１は燃料電池用であることを特徴とする熱交換器内部の樹脂層形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器の内部に樹脂層を形成する方法に関し、特に水性樹脂を熱交換器の内部に循環しながら電着することにより、熱交換器の内部に樹脂層を均一に形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に搭載する燃料電池内を循環する循環水の冷却用には小型で熱交換効率のよい熱交換器が用いられる。最近注目されている燃料電池は高分子電解膜型であり、このタイプの燃料電池は高分子電解膜の一側に供給した燃料水素を該膜に担持したプロトン触媒でプロトン化し、それを該膜の反対側の酸素と反応させて電位発生を行うものである。    
【０００３】
上記タイプの燃料電池のスタック内には反応制御用として純水からなる循環水を流通させるが、循環水はスタック内で温度上昇するので、例えば循環経路などに熱交換器を設けて所定温度に冷却している。しかし循環水が前記プロトン触媒に接触すると金属イオンを溶解し、その金属イオンを含む循環水により熱交換器内部が腐食するという問題がある。    
【０００４】
熱交換器の腐食を防止するためには、それを構成するチューブ等を耐食性の材料、例えばステンレス鋼で構成すればよいが、その場合は一般的に熱交換器に用いられるアルミニウム材に比べて重量が大きくなるという別の問題がある。そこでアルミニウム材を用いた熱交換器の内部に樹脂層を形成して腐食を防止する方法が特許文献１に開示されている。    
【０００５】
特許文献１に開示された樹脂層形成方法は、熱交換器の内部にエポキシ系等の硬化型のコート剤（例えばエポキシ樹脂を溶剤であるシンナーに溶解した溶液）を所定時間充填して熱交換器の内面に樹脂を付着させた後、残存するコート剤を外部に排出する方法である。
【０００６】
なお関連する技術として、熱交換器の外面を電着塗装する方法が特許文献２に開示されている。特許文献２に開示された方法は、水性塗料を貯留した塗料槽に完成した熱交換器を浸漬し、塗料槽に電流を流して塗料を熱交換器の外側に電着塗装する方法である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１６７７８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１３８３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし特許文献１に開示された樹脂層形成方法では、細長いチューブ内やそれとヘッダとの接続部内部などの熱交換器の内部にエア溜まりが生じ易く、また液ダレや液溜まりが発生したり、形成される樹脂層のムラや透けが生じ易いという問題がある。また特許文献２には熱交換器内部の樹脂層形成については何も記載されていない。
【０００９】
そこで本発明は、従来の熱交換器内部の樹脂層形成方法における問題を解決することを課題とし、そのための新しい概念に基づく樹脂層形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する本発明に係る方法は、アルミニウム製の熱交換器内部に樹脂層を形成する方法において、樹脂液供給部に貯留した水性樹脂液を熱交換器の内部に循環すると共に、樹脂液供給部に設けた電極と熱交換器の間に電流を流し、熱交換器内部に樹脂を電着することを特徴とする。そして前記熱交換器は燃料電池の循環水冷却用に好適に利用できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る樹脂層形成方法によれば、次のような効果を奏する。
（１）熱交換器内部に水性樹脂液を循環させながら樹脂層の形成を行うので、熱交換器内部にエア溜まり等を生じるおそれがないので、樹脂層の未形成部分の発生を抑制できる。（２）熱交換器内部に水性樹脂液が均一に流通するので、部分的に液濃度が変化することがなく、細長いチューブ内面の細部まで均一な樹脂層が形成できる。
（３）樹脂層の形成が電着法によって行われるため、液ダレ等の発生がなく、形成される樹脂層のムラや透けも生じない。また水性樹脂液のプラスイオンが効果的に電気泳動するので、強固な樹脂層が形成できる。さらに水性樹脂液を用いるため溶剤型を用いる場合のような環境汚染のおそれが少ない。
（４）熱交換器内部のみ樹脂層を形成する方法であるため、熱交換器全体を浸漬する場合より樹脂の消費量を節約できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に図面を参照して本発明に係る熱交換器内部の樹脂層形成方法を説明する。図１は本発明の樹脂層形成方法を実施するプロセスフロー図である。図中、１は燃料電池の循環水を冷却する熱交換器、２は樹脂液供給部、３は循環系統、４は循環ポンプ、５は絶縁部、６は供給配管、７は戻り配管、８は入口ヘッダ、９は出口ヘッダ、１０はコア部、１１は電極、１２は直流電源装置、１３は配線ケーブル、１４は水性樹脂液である。
【００１３】
熱交換器１は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製（本発明ではこれらを含めてアルミニウム製という）の材料で作られた入口ヘッダ８，出口ヘッダ９、および複数の並列するチューブとその間に配置したコルゲートフィンにより構成されるコア部１０を備えている。具体的には入口ヘッダ８，出口ヘッダ９およびチューブは、アルミニウムまたはアルミニウム合金の心材の周囲にろう材をクラッドして形成され、コルゲートフィンはアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成され、それらはろう付けにより互いに液密に接合される。
【００１４】
樹脂液供給部２は水性エポキシ樹脂液などの水性樹脂液１４を貯留する槽からなり、該槽内に水性樹脂液１４が図示しない補給配管から適宜補給される。循環ポンプ４は非接地型ポンプ、例えば内部の回転翼とそれに電磁結合する駆動マグネットを備えたマグネットポンプを使用することができる。
【００１５】
樹脂液供給部２に接続された供給配管６の途中に循環ポンプ４が設けられ、その下流側は入口ヘッダ８の入口部に接続される。また出口ヘッダ９の出口部に戻り配管７が接続され、その先端は前記樹脂液供給部２の内部に連通する。供給配管６と戻り配管７はステンレス等の耐食性を有する金属管または塩ビ管等の電気絶縁性を有する樹脂管を用いることができる。なお樹脂管を用いる場合は、熱交換器１と樹脂液供給部２間の電気的な絶縁を目的とする樹脂筒等の絶縁部５を省略することができる。
【００１６】
電極１１はステンレス、フェライト、チタン等の金属電極を用いることができる。また直流電源装置１２は交直変換用のサイリスタと蓄電池により構成される装置を用いることができる。なお直流電源装置１２の電圧は２００〜３５０Ｖ程度に設定され、プラス側が電極１１に接続され、マイナス側が熱交換器１の内部液中に浸漬される。
【００１７】
次に本発明の樹脂層形成方法を説明すると、先ず図１のように熱交換器１と樹脂液供給部２の間に循環系統３を構成し、その樹脂液供給部２に水性樹脂液１４を貯留する。次に循環ポンプ４を運転し、樹脂液供給部２の水性樹脂液１４を供給配管６により熱交換器１の入口ヘッダ８に供給する。なお水性樹脂液１４の単位時間あたりの循環量は、例えば供給配管６に設けた図示しない調整弁により対象とする熱交換器１の内容積に応じて適宜調整する。
【００１８】
入口ヘッダ８に供給された水性樹脂液１４は、コア部１０の各チューブ内を流通して出口ヘッダ９に流入し、そこから戻り配管７を経て樹脂液供給部２に戻る。従って、循環ポンプ４を連続運転することにより水性樹脂液１４を熱交換器１の内部に連続的に循環させることができる。
【００１９】
熱交換器１の内部に水性樹脂液１４を循環した状態で、直流電源装置１２を起動し、樹脂液供給部２に配置した電極１１と熱交換器１の内部液との間に直流電流を流す。すると水性樹脂液から樹脂が析出して熱交換器１の内部に電着による樹脂層が形成される。通電を続けると樹脂層は次第に厚くなるので、所望の厚さ、例えば１０〜３０μｍ程度になった時点で直流電源装置１２の運転を停止し、次いで循環ポンプ４を停止する。
【００２０】
上記の方法で形成した樹脂層の状態を確認するため、熱交換器１を分解して入口ヘッダ８，出口ヘッダ９およびコア部１０を構成する各チューブの内部を調べたところ、いずれの部分も均一な樹脂層が形成されており、該層にはムラや透け等は生じていなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の樹脂層形成方法は燃料電池を循環する循環水の冷却用熱交換器、ダイレクトメタル型燃料電池の燃料（メタノール）冷却用熱交換器、ダイレクトメタル型燃料電池のカソード側排気の凝縮器用熱交換器、またはその他の熱交換器の内部に均一な樹脂層を形成するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の樹脂層形成方法を実施するプロセスフロー図。
【符号の説明】
【００２３】
１  熱交換器
２  樹脂液供給部
３  循環系統
４  循環ポンプ
５  絶縁部
６  供給配管
７  戻り配管
【００２４】
８  入口ヘッダ
９  出口ヘッダ
１０  コア部
１１  電極
１２  直流電源装置
１３  配線ケーブル
１４  水性樹脂液
【図１】
2005121257.tif 000003